WO1989011251A1 - Process for generating shock waves and shock wave generator for implementing said process - Google Patents

Process for generating shock waves and shock wave generator for implementing said process Download PDF

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WO1989011251A1
WO1989011251A1 PCT/DE1989/000234 DE8900234W WO8911251A1 WO 1989011251 A1 WO1989011251 A1 WO 1989011251A1 DE 8900234 W DE8900234 W DE 8900234W WO 8911251 A1 WO8911251 A1 WO 8911251A1
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shock waves
high polymer
films
tube
generated
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PCT/DE1989/000234
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Inventor
Eberhard HÄUSLER
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Hoffmann Medizinische Technik Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/04—Sound-producing devices
    • G10K15/043—Sound-producing devices producing shock waves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0688—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction with foil-type piezoelectric elements, e.g. PVDF

Definitions

  • the invention relates to a method for generating shock waves, which in turn are used in particular for the extracorporeal destruction of kidney stones, the for example piezoelectrically generated shock waves focussing and then directed onto the calculus via liquid waveguides and human tissue.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method with a shock wave generator and possibly subsequent focusing of shock waves with a sound lens.
  • shock waves occur in the event of explosions and supersonic currents. They are created specifically to deform or influence or destroy materials. It is known to use shock wave generators for the generation of shock waves for the destruction, in particular of kidney stones, the shock waves being focused on the location of the kidney stone, so as to bring the mechanical energy required for the destruction to the exact location where it is required .
  • a water reservoir is used to transmit the focused shock wave or the patient is placed in a water bath.
  • shock waves that are free of traumatic, low-frequency spectral components, but that have to make do with shock waves of low amplitude.
  • a disadvantage of all known methods is that the time course of the shock waves is little to be influenced.
  • a further disadvantage is that when the amplitude is increased, the pulse duration is also increased, as a result of which the degree of comminution of such shock waves drops considerably.
  • the invention has for its object to provide a method for generating shock waves, in particular for the extracorporeal destruction of kidney stones and a shock wave generator suitable for this purpose, with which the amplitude of the shock waves changes without a corresponding and corresponding increase in the pulse duration and shock waves with any desired Time course can be generated.
  • shock waves are generated one after the other and amplified with the correct running time.
  • the solution according to the invention makes use of the so-called traveling wave principle, as is used in propagation tubes for amplifying high-frequency electrical signals.
  • acoustic signals are amplified accordingly, so that the shock waves increase one another without being able to have a negative influence.
  • the amplitude can be increased significantly without the pulse duration also changing at the same time.
  • This makes it possible for the first time to influence the temporal course of the shock waves from the outside, specifically in the direction that the pulse shape is changed or adapted accordingly to the respective circumstances.
  • This solution brings precisely in the area of the preferred application
  • the foils are not arranged directly on top of one another, but are separated from one another by a defined liquid path, so that their frequency behavior is not influenced by that of the other foils.
  • the shock waves are generated by excitation of foils which are arranged at exactly the same distance from one another and are excited by the same electrical signal after the delay between the individual foils.
  • a targeted scarf 1 radiation from the individual foils produces the desired increase in the amplitude of the acoustic signals running in one direction, which represent a flat shock wave.
  • the invention provides that the sequence of the electrical signals is set exactly in accordance with the reciprocal transit time from film to film, in order to prevent negative interference between the signals and thus the shock waves.
  • the acoustic signals penetrate the successive foils practically unimpaired and amplify the acoustic signals generated by the other foils, since at their arrival time there is a similar, acoustic on the next foil Signal is generated.
  • the parallel connection of the foils ensures that the same acoustic pulse sequence is emitted from each foil, so that the targeted, precise influencing of the acoustic signals in the direction according to the invention is ensured.
  • the invention provides that the high polymer films have a thickness of 5 to 12 ⁇ m, preferably 9 ⁇ m. Such very thin-walled high polymer films can be handled with the necessary caution, the invention additionally providing that this is the case
  • REPLACEMENT LEAF High polymer films are clamped in frames and are arranged in the liquid-filled pipe so that their surface normal coincides with the pipe axis. This avoids unintentional radiation and unintended direction and vice versa ensures that the acoustic signals generated are radiated exactly in or parallel to the axis of the pipe in order to influence or increase each other.
  • the clamping in the frame facilitates both handling and the exact arrangement in the liquid-filled tube, which is absolutely necessary because of the correct arrangement of the running time.
  • a one-sided sound radiation is desired, this is possible according to the invention in that a flat, relatively sound-hard termination is arranged at one end of the tube, the distance from the last high polymer film is half as large as the distance from the next high polymer film.
  • a reverberant solid can, according to the invention, be a lo mm thick metal plate or a corner reflector which is arranged in the tube in such a way that the shock waves are reflected in the opposite direction without a phase jump. that the sound waves reflected in this way overlap and increase with the sound waves of the next generation generated in the "correct" direction. In this way, the amplitude can be influenced significantly more with the same number of high polymer films, since the amplitude the acoustic signal increased by a factor of 2.
  • the frames holding the high polymer films and, above all, the spacers between the frames are made of a material with a low coefficient of thermal expansion.
  • Invar is preferably suitable as such a material.
  • the invention provides that the tube is filled with an alcohol-water mixture, preferably water with 2o% ethyl alcohol and is sealed on the sound-radiating side by a plastic membrane. By sealing with the plastic membrane, mixing with other liquids or accidental outflow of the mixture thus produced is avoided.
  • the metal plate or the relatively reverberant closure expediently also provides a seal from the atmosphere.
  • the acoustic signal generated with the aid of the very thin-walled, contacted piezoelectric high-polymer films represents a flat shock wave which, according to a further embodiment of the invention, is focused by a sound lens and amplified again depending on the frequency.
  • a sound lens is preferably made of polystyrene, has a diameter of 70 mm and a focal length of 100 mm.
  • the sound lens is attached to the scarf 1 radiating end, so that the entire shock wave generated can be specifically amplified again.
  • Such a sound lens for example, amplifies the 1 MHz spectral component by a factor of 75o. The gain is lower for the lower spectral components and even greater for the higher ones.
  • the resulting focus with a diameter of a few mm has a sound pressure that is about four orders of magnitude higher than the sound pressure generated by a single film, for example if five films with one-sided radiation are arranged one behind the other.
  • the individual high-poly mer foils are electrically connected in parallel so that the same acoustic pulse sequence is emitted from each foil.
  • This can also be achieved by designing and switching the high polymer films to be controllable by the incoming acoustic signal. This also ensures that an acoustic signal is generated at the time of arrival of an acoustic signal on a high-polymer film when it penetrates or in the region of this period.
  • the invention is characterized in particular in the area of kidney stone destruction by the fact that shock waves can be generated which are free of traumatic, low-frequency spectral components, so that patient-friendly treatment when crushing the kidney stones is ensured. It is essential that the temporal course of the shock waves can be precisely influenced with the aid of the method and the device according to the invention, in order to ensure targeted destruction of kidney stones. Corresponding advantages also result for other applications. It is also advantageous that the shock wave amplitude can be changed without at the same time also changing the pulse duration, and indeed with a device which is relatively simple in construction and which has only minor requirements with regard to maintenance. In addition, it is characterized by favorable dimensions, so that the entire device is particularly easy to use. It is particularly worth mentioning that the electrical signals only have an amplitude of max. need some 100 V, in contrast to known systems with more than 10 V.
  • REPLACEMENT LEAF 1 is a schematic representation of a shock wave generator in use with a liquid-filled tube
  • Fig. 2 shows a section through the tube in the area of a Hochpolymerfo ie and
  • Fig. 3 shows a section with a differently shaped Hochpoly ie.
  • the idea of the invention provides for the traveling wave principle, as used in time-of-flight tubes to amplify high-frequency electrical signals, to be used to amplify acoustic signals.
  • Contacted piezoelectric high polymer foils (8, 9, lo) with a thickness of 9 ⁇ and a dimension of 100 mm diameter are clamped in a frame (11) in the tube (6) filled with a liquid (7). arranged so that their surface normal coincides with the pipe axis (12).
  • the tube (6) with the high polymer films (8, 9, lo) arranged in it is directed onto the kidney stone (2) arranged in the kidney (1), with a liquid bag (4) for transmitting the shock waves on the body surface (3) ) is arranged.
  • the high polymer foils (8, 9, lo) are exactly the same distance apart, here loo mm. If one-sided sound radiation is desired, behind the last high-polymer film (lo) halfway between the high-polymer films (8, 9, lo) is a relatively soundproof cover (15) ("corner reflector" or a lo mm thickness, for example) This closure (15) is provided at the end (13) of the tube (6) and at the same time forms the tight closure of the tube (6) filled with liquid (7).
  • the individual high polymer films (8, 9, lo) are replaced by electrical signals (eg rectangular pulses with a duration of 1 ⁇ sec) generates acoustic signals with the same time profile, since the transit time of the acoustic signals through the high polymer film (8, 9, lo) is negligible compared to the signal duration.
  • the acoustic signals are emitted in both directions.
  • the repetition frequency of the electrical signals must match exactly - ie to the nearest fraction of a thousandth - with the reciprocal transit time from high-poly film to high-polymer film (8, 9, lo).
  • the high polymer films (8, 9, lo) are electrically connected in parallel so that the same acoustic pulse sequence is emitted from each film.
  • the acoustic signals penetrate the successive high polymer foils (8, 9, lo) practically without weakening and amplify the acoustic generated by the other foils Signals, since at their arrival time a similar acoustic signal is generated on a film.
  • the spacers (18) used for the exact setting of the distance from the individual high-polymer foils (8, 9, lo) are made of a material with a low coefficient of thermal expansion. For the same reason, a liquid (7) with a constant speed of sound is used in this temperature range.
  • the pipe (6) is equipped on the sound-radiating side (14) with a closure in the form of a plastic membrane (16).
  • the spacers (18, 19) can each have designs shaped according to the application, it being sufficient as a rule that the spacers (18, 19) consist of the material having a low coefficient of thermal expansion.

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Abstract

In a process for extracorporal disintegration of kidney stones (2) using shock waves and for generating shock waves in general, in which the amplitude can be varied, without simultaneous and corresponding increase in the pulse duration, a succession of shock waves is generated and amplified in function of the transit time. The shock waves are generated by exciting equidistant films (8, 9, 10) by the same electrical signal with a delay equal to the transit time between the individual films. A device for implementing the process comprises a liquid-filled tube (6) in which a plurality of very thin-walled, contacted, equidistant piezoelectric high-polymer films are connected electrically in parallel with a delay equal to the transit time between the films.

Description

Verfahren zur Erzeugung von Stoßwellen und dazu geeigneter Stoßwel lengenerator Process for generating shock waves and suitable shock wave lengenerator
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Stoßwellen, die ihrerseits insbesondere zur extrakorporal en Zerstörung von Nierensteinen verwendet werden, wobei die beispielsweise piezoelektrisch erzeugten Stoßwellen fokussie und dann über flüssige Wellenleiter und das menschliche Gewe auf das Konkrement gerichtet werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Stoßwellenerzeuger und ggf. anschließender Fokussierung άe r Stoßwellen mit einer Schallinse.The invention relates to a method for generating shock waves, which in turn are used in particular for the extracorporeal destruction of kidney stones, the for example piezoelectrically generated shock waves focussing and then directed onto the calculus via liquid waveguides and human tissue. The invention also relates to a device for carrying out the method with a shock wave generator and possibly subsequent focusing of shock waves with a sound lens.
Stoßwellen treten bei Explosionen und Überschal 1 Strömungen auf. Sie werden gezielt erzeugt, um Werkstoffe zu verformen oder zu beeinflussen oder zu zerstören. Bekannt ist es, zur Zertrümmerung, insbesondere von Nierensteinen, Stoßwellengeneratoren zur Erzeugung von Stoßwellen einzu¬ setzen, wobei die Stoßwellen auf den Ort des Nierensteins fokussiert werden, um so die zur Zertrümmerung notwendige mechanische Energie genau an die Stelle zu bringen, wo sie benötigt wird. Zur Weiterleitung der fokussierten Stoßwelle dient ein Wasserreservoir bzw. der Patient wird in ein Wasse bad gelegt. Neben der Zerstörung von Nierensteinen mit Hilfe von durch Unterwasserfunkentladung mit fokussi erendem Ellipsoid erzeugten Stoßwellen ist es auch bekannt, zur el ektro echani sehen Stoßwellenerzeugung impulsartig beschleu¬ nigte Metal 1 embrane mit anschließender Fokussierung mit Hilfe einer Schallinse einzusetzen sowie fokussi erende pi ezokerami sehe Systeme. Die beiden zuerst genannten Ver¬ fahren erzeugen Stoßwellen mit mehr oder weniger starken niederfrequenten Spektral komponenten, die zu traumatischen Effekten führen. Diese niederf equenten Spektral komponenten sind darüber hinaus therapeutisch unwirksam. Die durch sie hervorgerufenen Nebenwirkungen können zu Hämatomen u.a. Schädigungen führen. Bei den fokussi erenden, pi ezokerami sehen Systemen dagegen werden Stoßwellen erzeugt, die frei von traumatischen, niederfrequenten Spektral komponenten sind, die allerdings mit Stoßwellen geringer Amplitude auskommen müssen. Nachteilig bei allen bekannten Verfahren ist, daß der zeitliche Verlauf der Stoßwellen wenig zu beein¬ flussen ist. Nachteilig ist außerdem, daß bei einer Vergröße¬ rung der Amplitude auch die Impulsdauer vergrößert wird, wodurch der Zerkleinerungsgrad derartiger Stoßwellen erheblic sinkt.Shock waves occur in the event of explosions and supersonic currents. They are created specifically to deform or influence or destroy materials. It is known to use shock wave generators for the generation of shock waves for the destruction, in particular of kidney stones, the shock waves being focused on the location of the kidney stone, so as to bring the mechanical energy required for the destruction to the exact location where it is required . A water reservoir is used to transmit the focused shock wave or the patient is placed in a water bath. In addition to the destruction of kidney stones with the aid of shock waves generated by underwater radio discharge with a focusing ellipsoid, it is also known to use impulse-accelerated metal 1 embranes for the el ektro echani generation, followed by focusing with the aid of a sound lens, as well as focusing pi ezokerami see systems. The two methods mentioned first generate shock waves with more or less strong low-frequency spectral components, which lead to traumatic effects. These low-frequency spectral components are also therapeutically ineffective. The side effects caused by them can lead to hematomas and other damage. When focusing, see pi ezokerami Systems, on the other hand, generate shock waves that are free of traumatic, low-frequency spectral components, but that have to make do with shock waves of low amplitude. A disadvantage of all known methods is that the time course of the shock waves is little to be influenced. A further disadvantage is that when the amplitude is increased, the pulse duration is also increased, as a result of which the degree of comminution of such shock waves drops considerably.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Stoßwellen, insbesondere zur extrakorporalen Zerstörung von Nierensteinen und einen dafür geeignten Sto߬ wellengenerator zu schaffen, mit dem die Amplitude der Sto߬ wellen ohne gleichzeitige und entsprechende Vergrößerung der Impulsdauer verändert und Stoßwellen mit beliebigem Zeit- verlauf erzeugt werden können.The invention has for its object to provide a method for generating shock waves, in particular for the extracorporeal destruction of kidney stones and a shock wave generator suitable for this purpose, with which the amplitude of the shock waves changes without a corresponding and corresponding increase in the pulse duration and shock waves with any desired Time course can be generated.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Sto߬ wellen nacheinander erzeugt und laufzeitrichtig verstärkt werden.The object is achieved in that shock waves are generated one after the other and amplified with the correct running time.
Die erfindungsgemäße Lösung macht sich dabei das sogenannte Wanderwellenprinzip zu Nutze, wie es in Laufzeitröhren zur Verstärkung hochfrequenter elektrischer Signale benutzt wird. Gemäß der erfindungsgemäßen Lösung werden akustische Signale entsprechend verstärkt, so daß die Stoßwellen sich gegenseiti erhöhen, ohne daß sie sich negativ beeinflussen können. Je nach Zahl der sich überdeckenden und erhöhenden auf diese Art und Weise erzeugten Stoßwellen kann die Amplitude deutlic vergrößert werden, ohne daß sich dabei gleichzeitig auch die Impulsdauer verändert. Damit ist es erstmals möglich, auf den zeitlichen Verlauf der Stoßwellen von außen her Einfluß zu nehmen und zwar gezielt in die Richtung, daß dadurch die Impulsform den jeweiligen Gegebenheiten entspre¬ chend verändert bzw. diesen entsprechend angepaßt wird. Diese Lösung bringt gerade im Bereich des bevorzugten Anwendungs-The solution according to the invention makes use of the so-called traveling wave principle, as is used in propagation tubes for amplifying high-frequency electrical signals. According to the solution according to the invention, acoustic signals are amplified accordingly, so that the shock waves increase one another without being able to have a negative influence. Depending on the number of overlapping and increasing shock waves generated in this way, the amplitude can be increased significantly without the pulse duration also changing at the same time. This makes it possible for the first time to influence the temporal course of the shock waves from the outside, specifically in the direction that the pulse shape is changed or adapted accordingly to the respective circumstances. This solution brings precisely in the area of the preferred application
ERSATZBLATT gebietes (Nierensteinzertrümmerung) erhebliche Vorteile. Aus der Swartz R.G., Plummer J. D., On the Gneration of High-Frequenzy Acoustic Energy with Polyvi nyl i dene Fluoride. IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, Vol. SU-27, No. 6. Nov. 198o, pp. 295-3o3 und Platte M., PVDF Ultrasonics Transducers. Ferroel ectrics Vol. 75, 1987, pp. 327-337 ist es bekannt, daß zur Erhöhung der Empfindlichkeit piezoelek¬ trischer Hochpolymerfolien mehrere (N) Folien (der Dicke d) aufeinandergelegt werden. Diese haben das gleiche Frequenz¬ verhalten wie eine Folie der Dicke N x d, während die akustische Leistung entsprechend erhöht wird. Bei der erfin¬ dungsgemäß vorgeschlagenen Anordnung sind die Folien dagegen nicht unmittelbar aufeinander angeordnet, sondern um eine definierte Flüssigkeitsstrecke voneinander getrennt, so daß ihr Frequenzverhalten nicht von dem der anderen Folien beein¬ flußt wird.REPLACEMENT LEAF area (kidney stone crushing) considerable advantages. From Swartz RG, Plummer JD, On the Gneration of High-Frequency Acoustic Energy with Polyvinyl i dene Fluoride. IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, Vol. SU-27, No. Nov. 6, 198o, pp. 295-3o3 and Platte M., PVDF Ultrasonics Transducers. Ferroel ectrics Vol. 75, 1987, pp. 327-337 it is known that in order to increase the sensitivity of piezoelectric high polymer films, several (N) films (thickness d) are placed one on top of the other. These have the same frequency behavior as a film of thickness N xd, while the acoustic power is increased accordingly. In contrast, in the arrangement proposed according to the invention, the foils are not arranged directly on top of one another, but are separated from one another by a defined liquid path, so that their frequency behavior is not influenced by that of the other foils.
Nach einer zweckmäßigen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Stoßwellen durch Anregen von Folien erzeugt werden, die im exakt gleichen Abstand zueinander angeordnet und vom gleichen elektrischen Signal um die Laufzeit zwischen den einzelnen Folien verzögert ange¬ regt werden. Eine so gezielte Schal 1 abstrahl ung von den einzelnen Folien erbringt die angestrebte Erhöhung der Amplitude der in eine Richtung laufenden akustischen Signale, die eine ebene Stoßwelle darstellen. Durch Einsatz des immer gleichen elektrischen Signals für alle hintereinander ange¬ ordneten Folien ist sichergestellt, daß jeweils das gleiche akustische Signal erzeugt wird, das durch geschickte Anordnun der Folien hintereinander beim Durchlaufen der Folien sich mit dem neu erzeugten Signal überlagert und dadurch erhöht wi rd .According to an expedient embodiment of the method according to the invention, it is provided that the shock waves are generated by excitation of foils which are arranged at exactly the same distance from one another and are excited by the same electrical signal after the delay between the individual foils. Such a targeted scarf 1 radiation from the individual foils produces the desired increase in the amplitude of the acoustic signals running in one direction, which represent a flat shock wave. By using the same electrical signal for all foils arranged one behind the other, it is ensured that the same acoustic signal is generated which, by skillfully arranging the foils one after the other, overlaps with the newly generated signal when passing through the foils and is thereby increased.
Ergänzend sieht die Erfindung vor, daß die Folgef equenz der elektrischen Signale jeweils exakt mit der reziproken Laufzeit von Folie zu Folie übereinstimmend eingestellt wird, um so eine negative gegenseitige Beeinflussung der Signale und damit der Stoßwellen zu verhindern.In addition, the invention provides that the sequence of the electrical signals is set exactly in accordance with the reciprocal transit time from film to film, in order to prevent negative interference between the signals and thus the shock waves.
Abweichend von den bekannten Verfahren werden hier keine Metallmembrane eingesetzt, um Stoßwellen zu erzeugen, sondern vielmehr sieht die Erfindung vor, daß in einem flüssigkeits¬ gefüllten Rohr mehrere, sehr dünnwandige, kontaktierte piezo¬ elektrische Hochpolymerfolien in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet und elektrisch parallel und um die Laufzeit zwischen den Folien verzögert geschaltet sind. Durch die kontraktierten piezoelektrischen Hochpolymerfolien können durch elektrische Signale akustische Signale und mit Sto߬ wellen im flüssigkei sgefüllten Rohr erzeugt werden. Durch die genaue Abstandsvorgabe der einzelnen Hochpolymerfolien ist die angestrebte Erhöhung der Amplitude sichergestellt, wobei aufgrund der sehr dünnwandigen Ausbildung der einzelne Hochpolymerfolien davon ausgegangen werden kann, daß diese keine Behinderung für die durchlaufenden akustischen Signale bzw. Stoßwellen darstellen. Wegen der extrem geringen Dicke der Folien und dem geringen akustischen Impedanzunterschied zwischen Folie und Wasser durchsetzen die akustischen Signal praktisch ungeschwächt die aufeinanderfolgenden Folien und verstärken die von den anderen Folien erzeugten akustischen Signale, da zu ihrer Ankunftszeit an der jeweils nächsten Folie dort ein gleichartiges, akustisches Signal erzeugt wird. Durch die Parallelschaltung der Folien wird sicherge¬ stellt, daß von jeder Folie die gleiche akustische Impuls¬ folge abgestrahlt wird, so daß die gezielte genaue Beein¬ flussung der akustischen Signale in der erfindungsgemäßen Richtung sichergestellt ist.In a departure from the known methods, no metal diaphragms are used here to generate shock waves, but rather the invention provides that several, very thin-walled, contacted piezoelectric high polymer films are arranged at the same distance from one another and electrically parallel and in a liquid-filled tube are switched by the delay between the slides. Due to the contracted piezoelectric high polymer films, acoustic signals and shock waves can be generated in the liquid-filled tube by electrical signals. The precise increase in the spacing of the individual high polymer films ensures the desired increase in the amplitude, and due to the very thin-walled design of the individual high polymer films, it can be assumed that these do not constitute a hindrance to the acoustic signals or shock waves passing through. Because of the extremely small thickness of the foils and the low acoustic impedance difference between foil and water, the acoustic signals penetrate the successive foils practically unimpaired and amplify the acoustic signals generated by the other foils, since at their arrival time there is a similar, acoustic on the next foil Signal is generated. The parallel connection of the foils ensures that the same acoustic pulse sequence is emitted from each foil, so that the targeted, precise influencing of the acoustic signals in the direction according to the invention is ensured.
Um das Durchsetzen der akustischen Signale zu erleichtern sieht die Erfindung vor, daß die Hochpolymerfolien eine Dick von 5 bis 12 μm, vorzugswei se 9 μ aufwei sen. Solche sehr dünn wandigen Hochpolymerfolien sind mit der notwendigen Vorsicht handhabbar, wobei die Erfindung ergänzend vorsieht, daß diesIn order to facilitate the enforcement of the acoustic signals, the invention provides that the high polymer films have a thickness of 5 to 12 μm, preferably 9 μm. Such very thin-walled high polymer films can be handled with the necessary caution, the invention additionally providing that this is the case
ERSATZBLATT Hochpolymerfolien in Rahmen eingespannt und im flüssigkeits¬ gefüllten Rohr so angeordnet sind, daß ihre Flächennormale mit der Rohrachse zusammenf llt. Damit sind Abstrahl ungen unbeabsichtigter Art und unbeabsichtigter Richtung vermieden und umgekehrt sichergestellt, daß die erzeugten akustischen Signale genau in bzw. achsparallel zur Rohrachse abgestrahlt werden, um sich dann gegenseitig zu beeinflussen bzw. zu erhöhen. Die Einspannung in Rahmen erleichtert sowohl die Handhabung als auch die genaue Anordnung im flüssigkeitsge¬ füllten Rohr, was ja wegen der laufzeitrichtigen Anordnung unbedingt notwendig ist.REPLACEMENT LEAF High polymer films are clamped in frames and are arranged in the liquid-filled pipe so that their surface normal coincides with the pipe axis. This avoids unintentional radiation and unintended direction and vice versa ensures that the acoustic signals generated are radiated exactly in or parallel to the axis of the pipe in order to influence or increase each other. The clamping in the frame facilitates both handling and the exact arrangement in the liquid-filled tube, which is absolutely necessary because of the correct arrangement of the running time.
Wenn eine einseitige Schall abstrahl ung gewünscht wird, ist dies erfindungsgemäß dadurch möglich, daß an einem Ende des Rohres ein ebener, relativ schallharter Abschluß angeordnet ist, dessen Abstand zur letzten Hochpolymerfolie halb so groß ist, wie deren Abstand zur nächsten Hochpolymerfolie. Ein derartiger schallharter Festkörper kann gemäß der Erfin¬ dung eine lo mm dicke Metallplatte oder ein "Corner-Reflektor sein, die entsprechend im Rohr so angeordnet ist, daß die Stoßwellen ohne Phasensprung in die entgegengesetzte Richtung reflektiert werden. Durch die Abstandsvorgabe ist dabei sichergestellt, daß die so zurückgestrahlten Schallwellen sich mit den in der "richtigen" Richtung erzeugten Schall¬ wellen jeweils der nächsten Generation überdecken und erhöhen Auf diese Weise kann mit der gleichen Anzahl von Hochpolymer¬ folien eine wesentliche höhere Beeinflussung der Amplitude erreicht werden, da sich die Amplitude der akustischen Signal um den Faktor 2 erhöht.If a one-sided sound radiation is desired, this is possible according to the invention in that a flat, relatively sound-hard termination is arranged at one end of the tube, the distance from the last high polymer film is half as large as the distance from the next high polymer film. Such a reverberant solid can, according to the invention, be a lo mm thick metal plate or a corner reflector which is arranged in the tube in such a way that the shock waves are reflected in the opposite direction without a phase jump. that the sound waves reflected in this way overlap and increase with the sound waves of the next generation generated in the "correct" direction. In this way, the amplitude can be influenced significantly more with the same number of high polymer films, since the amplitude the acoustic signal increased by a factor of 2.
Um temperaturbedingte Änderungen der Si gnal 1 aufzei ten zu vermeiden, bestehen die die Hochpolymerfolien haltenden Rahmen und vor allem die Distanzstücke zwischen den Rahmen aus einem Material mit geringem thermischen Ausdehnungs¬ koeffizienten. Als derartiges Material eignet sich vorzugs¬ weise Invar. Auf diese Weise können die mechanischen Kompo- nenten unabhängig von ihrer Anordnung und Ausbildung zum Einsatz kommen, ohne daß die Gefahr besteht, daß dadurch die Signal! aufZei en beeinflußt werden.In order to avoid temperature-related changes in the signal 1, the frames holding the high polymer films and, above all, the spacers between the frames are made of a material with a low coefficient of thermal expansion. Invar is preferably suitable as such a material. In this way, the mechanical components nenten regardless of their arrangement and training are used without the risk that the signal! to be influenced.
Gleiches gilt für die im Rohr untergebrachte Flüssigkeit, d.h. die Erfindung sieht vor, daß das Rohr mit einem Alkohol- Wasser-Gemisch, vorzugsweise Wasser mit 2o % Äthylalkohol gefüllt und auf der schall abstrahlenden Seite über eine Kunst stoffmembran verschlossen ist. Durch den Abschluß mit der Kunststoffmembran ist eine Vermischung mit anderer Flüssigkei oder ein unbeabsichtigtes Ausströmen der so gezielt herge¬ stellten Mischung vermieden. Auf der anderen Seite des Rohres sorgt zweckmäßigerweise die Metallplatte bzw. der relativ schallharte Abschluß auch für die Abdichtung gegenüber der Atmosphäre.The same applies to the liquid accommodated in the pipe, i.e. The invention provides that the tube is filled with an alcohol-water mixture, preferably water with 2o% ethyl alcohol and is sealed on the sound-radiating side by a plastic membrane. By sealing with the plastic membrane, mixing with other liquids or accidental outflow of the mixture thus produced is avoided. On the other side of the tube, the metal plate or the relatively reverberant closure expediently also provides a seal from the atmosphere.
Das mit Hilfe der sehr dünnwandigen, kontaktierten piezo¬ elektrischen Hochpolymerfolien erzeugte akustische Signal stellt wie erwähnt eine ebene Stoßwelle dar, die gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung von einer Schallinse fokussiert und frequenzabhängig nochmals verstärkt wird. Eine derartige Schallinse besteht vorzugsweise aus Polystyren hat einen Durchmesser von 7o mm und eine Brennweite von loo mm. Die Schallinse ist an der schal 1 abstrahl enden Seite angebracht, so daß die gesamte erzeugte Stoßwelle gezielt nochmals verstärkt werden kann. Von einer solchen Schallinse wird beispielsweise die 1 MHz Spektral omponente um den Faktor 75o verstärkt. Für die niedrigeren Spektral komponenten ist die Verstärkung geringer, für höhere noch größer. Der entstehende Fokus mit einem Durchmesser von einigen mm weist einen Schalldruck auf, der gegenüber dem von einer einzelnen Folie erzeugten Schalldruck um ca. vier Größenordnungen höhe ist, wenn beispielsweise fünf Folien mit einseitiger Abstrah lung hintereinander angeordnet sind.As mentioned, the acoustic signal generated with the aid of the very thin-walled, contacted piezoelectric high-polymer films represents a flat shock wave which, according to a further embodiment of the invention, is focused by a sound lens and amplified again depending on the frequency. Such a sound lens is preferably made of polystyrene, has a diameter of 70 mm and a focal length of 100 mm. The sound lens is attached to the scarf 1 radiating end, so that the entire shock wave generated can be specifically amplified again. Such a sound lens, for example, amplifies the 1 MHz spectral component by a factor of 75o. The gain is lower for the lower spectral components and even greater for the higher ones. The resulting focus with a diameter of a few mm has a sound pressure that is about four orders of magnitude higher than the sound pressure generated by a single film, for example if five films with one-sided radiation are arranged one behind the other.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die einzelnen Hochpoly- merfolien elektrisch parallel geschaltet sind, so daß von jeder Folie die gleiche akustische Impulsfolge abgestrahlt wird. Dies kann auch dadurch erreicht werden, daß die Hoch¬ polymerfolien vom ankommenden akustischen Signal ansteuerbar ausgebildet und geschaltet sind. Damit ist ebenfalls sicher¬ gestellt, daß zur Ankunftszeit je eines akustischen Signals an einer Hochpolymerfolie dort beim Durchdringen bzw. im Bereich dieses Zeitraums ein gleichartiges akustisches Signa erzeugt wird.According to the invention, it is provided that the individual high-poly mer foils are electrically connected in parallel so that the same acoustic pulse sequence is emitted from each foil. This can also be achieved by designing and switching the high polymer films to be controllable by the incoming acoustic signal. This also ensures that an acoustic signal is generated at the time of arrival of an acoustic signal on a high-polymer film when it penetrates or in the region of this period.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere für den Bereich der Nierensteinzertrümmerung dadurch aus, daß Stoßwellen erzeugt werden können, die frei von traumatischen, nieder¬ frequenten Spektral komponenten sind, so daß eine patienten¬ freundliche Behandlung beim Zerkleinern der Nierensteine sichergestellt ist. Wesentlich ist dabei, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung der zeitlic Verlauf der Stoßwellen genau beeinflußt werden kann, um so eine gezielte Zerstörung von Nierensteinen sicherzustellen. Auch für andere Anwendungsf lle ergeben sich entsprechende Vorteile. Vorteilhaft ist außerdem, daß die Stoßwellen¬ amplitude verändert werden kann, ohne gleichzeitig auch die Impulsdauer zu verändern und zwar mit einer im Aufbau ver¬ hältnismäßig einfachen Vorrichtung, die bezüglich der Wartun nur geringe Anforderungen stellt. Außerdem zeichnet sie sich durch günstige Abmessungen aus, so daß die gesamte Vorrichtu besonders handhabungsfreundlich ist. Besonders zu erwähnen ist, daß die elektrischen Signale nur eine Amplitude von max. einigen loo V benötigen, im Gegensatz zu bekannten Systemen mit mehr als lo V .The invention is characterized in particular in the area of kidney stone destruction by the fact that shock waves can be generated which are free of traumatic, low-frequency spectral components, so that patient-friendly treatment when crushing the kidney stones is ensured. It is essential that the temporal course of the shock waves can be precisely influenced with the aid of the method and the device according to the invention, in order to ensure targeted destruction of kidney stones. Corresponding advantages also result for other applications. It is also advantageous that the shock wave amplitude can be changed without at the same time also changing the pulse duration, and indeed with a device which is relatively simple in construction and which has only minor requirements with regard to maintenance. In addition, it is characterized by favorable dimensions, so that the entire device is particularly easy to use. It is particularly worth mentioning that the electrical signals only have an amplitude of max. need some 100 V, in contrast to known systems with more than 10 V.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zuge¬ hörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbei¬ spiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:Further details and advantages of the subject matter of the invention emerge from the following description of the associated drawing, in which a preferred exemplary embodiment is shown with the necessary details and individual parts. Show it:
SRSATZBLATT Fig. 1 eine schematisierte Darstellung eines im Einsatz befindlichen Stoßwellengenerators mit flüssigkeitsgefülltem Rohr,REPLACEMENT LEAF 1 is a schematic representation of a shock wave generator in use with a liquid-filled tube,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Rohr im Bereich einer Hochpolymerfo ie undFig. 2 shows a section through the tube in the area of a Hochpolymerfo ie and
Fig. 3 einen Schnitt mit einer anders geformten Hochpoly erfol ie.Fig. 3 shows a section with a differently shaped Hochpoly ie.
Der Erfindungsgedanke sieht Anwendung des Wanderwellen- prinzips, wie es in Laufzeitröhren zur Verstärkung hoch¬ frequenter elektrischer Signale benutzt wird, auf die Ver¬ stärkung akustischer Signale vor. Dazu sind in einem Rahmen (11) eingespannte, kontaktierte piezoelektrische Hochpoly¬ merfolien (8, 9, lo) mit einer Dicke von 9 μ und einer Ab¬ messung von loo mm Durchmesser in dem mit einer Flüssigkeit (7) angefüllten Rohr (6) so angeordnet, daß ihre Flächen¬ normale mit der Rohrachse (12} zusammenfäll .The idea of the invention provides for the traveling wave principle, as used in time-of-flight tubes to amplify high-frequency electrical signals, to be used to amplify acoustic signals. Contacted piezoelectric high polymer foils (8, 9, lo) with a thickness of 9 μ and a dimension of 100 mm diameter are clamped in a frame (11) in the tube (6) filled with a liquid (7). arranged so that their surface normal coincides with the pipe axis (12).
Das Rohr (6) mit den darin angeordneten Hochpolymerfolien (8, 9, lo) wird auf den in der Niere (1) angeordneten Nierenstein (2) gerichtet, wobei zur Übertragung der Sto߬ wellen auf der Körperoberfläche (3) ein Flüssigkeitsbeutel (4) angeordnet ist.The tube (6) with the high polymer films (8, 9, lo) arranged in it is directed onto the kidney stone (2) arranged in the kidney (1), with a liquid bag (4) for transmitting the shock waves on the body surface (3) ) is arranged.
Die Hochpolymerfol en (8, 9, lo) weisen exakt den gleichen Abstand voneinander auf, hier loo mm. Wenn eine einseitige Schal1abstrahlung gewünscht wird, ist hinter der letzten Hochpolymerfolie (lo) im halben Abstand der Hochpolymer- folien (8, 9, lo) untereinander ein relativ schallharter Abschluß (15) ("Corner-Reflektor" bzw. eine z.B. lo mm dicke Metallplatte angeordnet. Dieser Abschluß (15) ist am Ende (13) des Rohres (6) vorgesehen und bildet gleichzeitig den dichten Abschluß des mit Flüssigkeit (7) gefüllten Rohres (6).The high polymer foils (8, 9, lo) are exactly the same distance apart, here loo mm. If one-sided sound radiation is desired, behind the last high-polymer film (lo) halfway between the high-polymer films (8, 9, lo) is a relatively soundproof cover (15) ("corner reflector" or a lo mm thickness, for example) This closure (15) is provided at the end (13) of the tube (6) and at the same time forms the tight closure of the tube (6) filled with liquid (7).
Von den einzelnen Hochpolymerfolien (8, 9, lo) werden durch elektrische Signale (z.B. Rechteckimpulse einer Dauer von 1 μsec) akustische Signale mit dem gleichen Zeitverlauf erzeugt, da die Laufzeit der akustischen Signale durch die Hochpolymerfolie (8, 9, lo) hindurch gegenüber der Signal¬ dauer vernachlässigbar ist. Die akustischen Signale werden in beide Richtungen abgestrahlt. Die Folgefrequenz der elektrischen Signale muß exakt - d.h. auf Bruchteile von Promille genau - mit der reziproken Laufzeit von Hochpolym folie zu Hochpolymerfolie (8, 9, lo) übereinstimmen. Die Hochpolymerfolien (8, 9, lo) sind elektrisch parallel ge¬ schaltet, so daß von jeder Folie die gleiche akustische Impulsfolge abgestrahlt wird. Wegen der geringen Dicke der Folien und dem geringen akustischen Impedanzunterschied zwischen Hochpolymerfol ie (8, 9, lo) und Wasser durchsetze die akustischen Signale praktisch ungeschwächt die aufein¬ anderfolgenden Hochpolymerfolien (8, 9, lo) und verstärken die von den anderen Folien erzeugten akustischen Signale, da zu ihrer Ankunftszeit an einer Folie dort ein gleich¬ artiges akustisches Signal erzeugt wird.The individual high polymer films (8, 9, lo) are replaced by electrical signals (eg rectangular pulses with a duration of 1 μsec) generates acoustic signals with the same time profile, since the transit time of the acoustic signals through the high polymer film (8, 9, lo) is negligible compared to the signal duration. The acoustic signals are emitted in both directions. The repetition frequency of the electrical signals must match exactly - ie to the nearest fraction of a thousandth - with the reciprocal transit time from high-poly film to high-polymer film (8, 9, lo). The high polymer films (8, 9, lo) are electrically connected in parallel so that the same acoustic pulse sequence is emitted from each film. Because of the small thickness of the foils and the small acoustic impedance difference between high polymer foils (8, 9, lo) and water, the acoustic signals penetrate the successive high polymer foils (8, 9, lo) practically without weakening and amplify the acoustic generated by the other foils Signals, since at their arrival time a similar acoustic signal is generated on a film.
Bei der oben erwähnten einseitigen Schall abstrahl ung durch Einfügen eines reflektierenden Abschlusses (15) werden die in diese Richtung abgestrahlten akustischen Signale von diesem ebenfalls laufzeitrichtig in die entgegengesetzte Richtung reflektiert. Dadurch wird die Amplitude der in diese Richtung laufenden akustischen Signale nochmals um d Faktor 2 erhöht.In the case of the above-mentioned one-sided sound radiation by inserting a reflective termination (15), the acoustic signals emitted in this direction are also reflected by the latter in the opposite direction with the correct running time. As a result, the amplitude of the acoustic signals running in this direction is increased again by a factor of 2.
Fünf Hochpolymerfolien (8, 9, lo) mit einseitiger Ab- strahlung erzeugen daher ein akustisches Signal, das die lOfache Amplitude des von einer einzigen Hochpolymerfolie (8; 9; lo) erzeugten Signals besitzt. Dieses akustische Signal stellt eine ebene Stoßwelle dar, die von einer auf der schallabstrahlenden Seite (14) angeordneten Schallinse (17) fokussiert und frequenzabhängig nochmals verstärkt wird. Von dieser Schallinse (17) wird die 1 MHz Spektral¬ komponente um den Faktor 75o verstärkt.Five high-polymer films (8, 9, lo) with one-sided radiation therefore generate an acoustic signal that has 10 times the amplitude of the signal generated by a single high-polymer film (8; 9; lo). This acoustic signal represents a flat shock wave, which is focused by a sound lens (17) arranged on the sound-emitting side (14) and amplified again depending on the frequency. The 1 MHz spectral component is amplified by a factor of 75o from this sound lens (17).
-SATZBLA lo-SATZBLA lo
Um temperaturbedingte Änderungen der Signallaufzeiten zu vermeiden, sind die zur exakten Einstellung des Ab tandes der einzelnen Hochpolymerfol en (8, 9, lo) verwendeten Distanzstücke (18) aus einem Material mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten hergestellt. Aus dem gleichen Grund wird eine Flüssigkeit (7) mit konstanter Schallgeschwindigkeit in diesem Temperaturbereich verwendet. Das Rohr (6) ist auf der schallabstrahlenden Seite (14) hierzu mit einem Abschluß in Form einer Kunststoffmembran (16) ausgerüstet.In order to avoid temperature-related changes in the signal propagation times, the spacers (18) used for the exact setting of the distance from the individual high-polymer foils (8, 9, lo) are made of a material with a low coefficient of thermal expansion. For the same reason, a liquid (7) with a constant speed of sound is used in this temperature range. The pipe (6) is equipped on the sound-radiating side (14) with a closure in the form of a plastic membrane (16).
Die Lage bzw. Anordnung der Distanzstücke (18, 19) zeigen die Fig. 2 und 3 ergänzend, wobei sich hier lediglich die Form der Rohrrahmen bzw. Rahmen (11, 2o) unterscheidet. Auch die Distanzstücke (18, 19) können jeweils dem Einsatz- fall entsprechend geformte Ausbildungen aufweisen, wobei es in der Regel ausreicht, daß die Distanzstücke (18, 19) aus dem einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisenden Werkstoff bestehen.2 and 3 additionally show the position or arrangement of the spacers (18, 19), only the shape of the tubular frame or frame (11, 2o) differing here. The spacers (18, 19) can each have designs shaped according to the application, it being sufficient as a rule that the spacers (18, 19) consist of the material having a low coefficient of thermal expansion.
ERSATZBLATT REPLACEMENT LEAF

Claims

P a t e n t a n s p ü c h e Patent claims
1. Verfahren zur Erzeugung von Stoßwellen, die ihrerseits insbesondere zur extrakorporalen Zerstörung von Nieren¬ steinen verwendet werden, wobei die beispielsweise piezoelektrisch erzeugten Stoßwellen fokussiert und dann über flüssige Wellenleiter und das menschliche Gewebe auf das Konkrement gerichtet werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Stoßwellen nacheinander erzeugt und laufzeitrichtig verstärkt werden.1. A method for generating shock waves, which in turn are used in particular for the extracorporeal destruction of kidney stones, the piezoelectric generated, for example, shock waves focused and then directed to the concrement via liquid waveguides and human tissue, characterized in that shock waves are generated in succession and will be strengthened in line with the maturity.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t, daß die Stoßwellen durch Anregen von Folien erzeugt werden, die im gleichen Abstand zueinander angeordnet und vom gleichen elektrischen Signal um die Laufzeit zwischen den einzelnen Folien verzögert angeregt werden.2. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t that the shock waves are generated by excitation of films, which are arranged at the same distance from each other and excited by the same electrical signal delayed by the transit time between the individual films.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n ze i c h n e t, daß die Folgefrequenz der elektrischen Signale jeweils exakt mit der reziproken Laufzeit von Folie überein¬ stimmend eingestellt wird.3. The method as claimed in claim 2, so that the repetition frequency of the electrical signals is set exactly in accordance with the reciprocal transit time of the film.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Stoßwellenerzeuger und ggf. an¬ schließender Fokussierung der Stoßwellen mit einer Schallinse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in einem flüssigkeitsgefüllten Rohr (6) mehrere, sehr dünnwandige, kontaktierte piezoelektrische Hochpolymer¬ folien (8, 9, lo) in a'nera gleichen Abstand zueinander angeordnet und elektrisch parallel und um die Laufzeit zwischen den Folien verzögert geschaltet sind. 4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 with a shock wave generator and optionally subsequent focusing of the shock waves with a sound lens, characterized in that in a liquid-filled tube (6) several, very thin-walled, contacted piezoelectric high polymer films (8, 9 , lo) in a nera are arranged equidistant to each other and connected electrically in parallel and delayed by the transit time between the films'.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4: d a d u r c h g e k e n n z e c h ne t, daß die Hochpolymerfolien (8, 9, lo) eine Dicke von 5 bis 12 μm vorzugsweise 9 μm aufweisen.5. The device according to claim 4 : dadurchgekennzech ne t that the high polymer films (8, 9, lo) have a thickness of 5 to 12 microns, preferably 9 microns.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hochpolymerfolien (8, 9, lo) in Rahmen (11; 2o) eingespannt und im flüssigkeitsgefüllten Rohr (6) so ange¬ ordnet sind, daß ihre Flächennormale mit der Rohrachse (12) zusammenfällt.6. The device according to claim 4, characterized in that the high polymer films (8, 9, lo) clamped in the frame (11; 2o) and in the liquid-filled tube (6) are arranged so that their surface normal coincides with the tube axis (12) .
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß an einem Ende (13) des Rohres (6) ein ebener, relativ schallharter Abschluß (15) angeordnet ist, dessen Abstand zur letzten Hochpolymerfolie (lo) halb so groß ist, wie deren Abstand zur nächsten Hochpolymerfolie (9).7. The device according to claim 4, characterized in that at one end (13) of the tube (6) a flat, relatively reverberant end (15) is arranged, the distance to the last high polymer film (lo) is half as large as their Distance to the next high polymer film (9).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Abschluß (15) eine lo mm dicke Metallplatte ist.8. The device according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the termination (15) is a lo mm thick metal plate.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die die Hochpolymerfolie (8, 9, lo) haltenden Rahmen (11, 2o) und vor allem die Distanzstücke (18, 19) aus einem Material mit geringem thermischen Ausdehnungs¬ koeffizienten bestehen.9. Apparatus according to claim 6, so that the frame (11, 2o) holding the high polymer film (8, 9, lo) and especially the spacers (18, 19) consist of a material with a low thermal expansion coefficient.
10. Vorri chtung n.ach Anspruch 4, Anspruch 6 und Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rohr (6) mit einem Alkohol-Wassergemisch (7), vorzugsweise Wasser mit 2o % Äthylalkohol gefüllt und auf der schallabstrahlenden Seite (14) über eine Kunst¬ stoffmembran (16) verschlossen ist. 10. Vorri device n.ach claim 4, claim 6 and claim 9, characterized in that the tube (6) with an alcohol-water mixture (7), preferably water filled with 2o% ethyl alcohol and on the sound-emitting side (14) via a Plastic membrane (16) is closed.
11.Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rohr (6) an der schallabstrahlenden Seite (14) eine Schallinse (17), vorzugsweise aus Polystyren auf¬ weist, über die die ebenen Stoßwellen im Abstand ihrer Brennweite fokussiert werden.11.Device according to claim 4, so that the tube (6) on the sound-radiating side (14) has a sound lens (17), preferably made of polystyrene, by means of which the plane shock waves are focused at a distance of their focal length.
12.Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hochpolymerfol en (8, 9, lo) vom ankommenden akustischen Signal ansteuerbar ausgebildet und ge¬ schaltet sind. 12.Device according to claim 4, so that the high polymer foils (8, 9, lo) are designed to be controllable and switched by the incoming acoustic signal.
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